【正文】 電子技術(shù)基本操作技能解析作者：日期：電子技術(shù)基本操作技能要點 amp。61548。 印制板的基本知識 amp。61548。 焊接材料與焊接工具 難點 amp。61548。 印制板的設(shè)計 amp。61548。 印制板的制作 amp。61548。 手工焊接技術(shù) 印制板的設(shè)計與制作 印刷板的基本知識 印制電路板（Print Circuit Board，縮寫為PCB，簡稱印制板）是通過專門工藝，在一定尺寸的絕緣基材敷銅板上，按預(yù)定設(shè)計印制導(dǎo)線和小孔，可在板上實現(xiàn)元器件之間的相互連接。 1. 印制電路板的種類 （1）單面板、雙面板和多面板 amp。61548。 單面板 在印制電路板上只有一面有銅箔導(dǎo)線的稱為單導(dǎo)印制電路板，簡稱單面板,見圖31。單面板的結(jié)構(gòu)簡單且成本低廉，因此，廣泛應(yīng)用于各個行業(yè)中。但是正因為其過于簡單、布線的選擇余地小，所以對于比較復(fù)雜的電路，設(shè)計的難度往往很大，甚至不可能實現(xiàn)。 圖31 單面板和雙面板 amp。61548。 雙面板 在板子的兩面都可以布線，中間利用過孔連接，這樣交叉的路線可以在不同的板層通過而不相互接觸稱為雙層印制電路板，簡稱雙面板，見圖31。同單面板相比雙面板應(yīng)用更為廣泛，它具有布線方便、簡潔的特點，同樣的電路，使用雙面板線路長度更短，勞動強度更小，所以，在目前的電路板制作中，使用最普遍的就是雙面板。 amp。61548。 多面板 多層印制電路板簡稱多面板，是指四層或四層以上的電路板，見圖32。它是在雙面板已有的頂層和底層基礎(chǔ)上，增加了內(nèi)部電源層、內(nèi)部接地層以及中間布線層。隨著電子工業(yè)的迅速發(fā)展，在電路比較復(fù)雜，且對電路板要求嚴格時，單面板和雙面板很可能就無法實現(xiàn)理想的布線，甚至根本不可能完成。這時，就必須采用多面板布線。 圖32 多面板 （2）剛性、撓性印制電路板 剛性印制電路板是指由不易變形的剛性基材制成的印制電路板，在使用時處于平展狀態(tài)。一般電子設(shè)備中使用的都是剛性印制電路板。 撓性印制電路板是指可以扭曲和伸縮的基材制成的印制電路板，在使用時可根據(jù)安裝要求將其彎曲。撓性印制電路板一般用于特殊場合，如：某些無繩電話機的手柄是弧形的，其內(nèi)部往往采用撓性印制電路板。 2. 印制電路板的材料 印制電路板是在絕緣的基板上，敷以電解銅箔，再經(jīng)熱壓而成的。目前，我國常用單、雙面板的銅箔厚度為35um，國外開始使用18um、10um和5um等超薄銅箔具有蝕刻時間短、側(cè)面腐蝕小、易鉆孔和節(jié)約銅材等優(yōu)點。 常用的基板有： amp。61548。 酚醛紙質(zhì)基板 這種基板價格低，但耐潮和耐熱性不好，一般用于對耐潮和耐熱性要求不高的電氣設(shè)備中。 amp。61548。 環(huán)氧酚醛玻璃布基板 這種基板的耐潮和耐熱性都較好，但其透明度稍差。 amp。61548。 環(huán)氧玻璃布基板 它除了具有環(huán)氧酚醛布基板的優(yōu)點外，還有透明度好，便于安裝和維修，沖剪和鉆孔性能良好等優(yōu)點，多用于雙面板。 amp。61548。 聚四氟乙烯玻璃布基板 它具有良好的介電性能和化學(xué)穩(wěn)定性，是一種工作范圍寬（230℃~260℃），耐調(diào)溫、高絕緣的基材。 此外，還有耐火的自熄性基板，撓性基板等。 印制電路板常用厚度有：、、印制電路板的電氣指標可參閱相關(guān)手冊。 3. 印制電路板設(shè)計的常用術(shù)語 元件面 大多數(shù)元件都安裝在其上的那一面。 焊接面 與元件面相對的另一面。 絲印層 絲印層是印制在元件面上的一種不導(dǎo)電的圖形（有時焊接面上也有絲印層），代表一些器件的符號和標號，用于標注元件的安裝位置，一般通過絲印的方法，將絕緣的白色涂料印制在元件面上。 阻焊圖 它是為了防止需要焊接的印制導(dǎo)線被焊接而繪制的一種圖形。在制板過程中，可根據(jù)阻焊圖的要求將不需要焊接的地方涂一層阻焊劑，只露出需要焊接的部位。使用CAD軟件設(shè)計PCB時，當焊接面和元件面設(shè)計完成后，軟件可自動生成阻焊圖。 焊盤 用于連接和焊接元件的一種導(dǎo)電圖形。 金屬化孔 金屬化孔也稱為通孔，孔壁沉積有金屬的孔，主要用于層間導(dǎo)電圖形的電氣連接。 通孔 通孔也稱為中繼孔，是用于導(dǎo)線轉(zhuǎn)接的一種金屬孔。通孔一般只用于電氣連接，不用于焊接元件。 坐標網(wǎng)格 兩組等距離平行正交而成的網(wǎng)格（或稱為格點）。它用于元器件在印制電路板上的定位，一般要求元件的管腳必須位于網(wǎng)格的交點上，導(dǎo)線不一定按網(wǎng)格定位。 印制板的設(shè)計 印制電路板設(shè)計是電子產(chǎn)品制作的重要環(huán)節(jié)，其合理與否不僅關(guān)系到電路在裝配、焊接、調(diào)制和檢修過程中是否方便，而且直接影響到產(chǎn)品的質(zhì)量與電氣性能。 對于同一張電路原理圖，因為思路不同、習(xí)慣不一、技巧各異，就會出現(xiàn)各種設(shè)計方案，結(jié)果具有很大的靈活性和離散性。 對于初學(xué)者來說，首先就是掌握電路的原理和一些基本布局、布線原則。然后通過大量的實踐，在實踐中摸索、領(lǐng)悟并掌握布局、布線原則，積累經(jīng)驗，才能不斷的提高印制電路板的設(shè)計水平。 1. 印制電路板設(shè)計常用標準 印制電路板設(shè)計必須符合有關(guān)標準，下面列出幾個最基本的標準。 （1）網(wǎng)格尺寸 一般分公制和英制兩種標準。，當需要更小的網(wǎng)格時。國外生產(chǎn)的集成電路一般采用英制規(guī)范，例如：雙列直插式（DIP）（十分之一英寸）。所以，在放置元件時一般可采用英制坐標網(wǎng)格。 （2）孔徑和焊盤尺寸 標稱孔徑和最小焊盤直徑如表31所示。實際制作中，最小孔徑受生產(chǎn)印制電路板廠家具有的工藝水平的限制，就目前而言，焊盤尺寸一般也要比表中所列數(shù)據(jù)稍大些。 表31 標稱孔徑與最小焊盤直徑（單位：mm） 標稱孔徑 最小焊盤直徑 （3）導(dǎo)線寬度 導(dǎo)線寬度沒有統(tǒng)一的要求，其最小值應(yīng)能承受通過這條導(dǎo)線的最大電流值。一般應(yīng)大于10密耳（1Mil為千分之一英寸）。考慮到美觀、整齊，導(dǎo)線寬度應(yīng)盡量寬一些，一般可取20~50密耳。 （4）導(dǎo)線間距 導(dǎo)線之間的間距沒有統(tǒng)一的要求，但兩條導(dǎo)線之間的最小距離應(yīng)滿足電氣安全要求?？紤]到工藝方便，導(dǎo)線間距應(yīng)大于10密耳（Mil），在允許的條件下，導(dǎo)線間距應(yīng)盡量寬一些，在集成塊兩管腳之間（100Mil）一般只設(shè)計一根導(dǎo)線。當導(dǎo)線平行時，各導(dǎo)線之間的距離應(yīng)均勻一致。 （5）焊盤形狀 常用的焊盤形狀有4種：方形、圓形、長圓形和橢圓形。最常用的是圓形焊盤。 2. 印制電路板上的干擾及抑制 （1）電源干擾與抑制 電路的質(zhì)量直接影響整機的技術(shù)指標，而電源的質(zhì)量除原理設(shè)計本身外，工藝布線和印制電路板設(shè)計不合理，去耦電容放置的位置不正確，都會產(chǎn)生干擾，特別是交流電源的干擾。一般常用鋁電解電容器濾低頻干擾，并將其放置在印制電路板電源線上；陶瓷電容器用于濾除干擾，將其裝在集成電路的近處；對于每個大規(guī)模集成電路（LSI）~；每幾個中規(guī)模集成電路（MSI）~；每5~10個小規(guī)模集成電路（SSI）~；對用作線路驅(qū)動器和接收器的集成電路。 （2）印制導(dǎo)線間的寄生耦合 兩條相距相近平行導(dǎo)線，當信號從一條線中通過時，另一條線內(nèi)也會產(chǎn)生感應(yīng)信號，此感應(yīng)信號就是由分布參數(shù)產(chǎn)生的干擾源。為了抑制這種干擾，排版前應(yīng)分析原理圖，區(qū)別強弱信號線，使弱信號線盡量短，并避免與其他信號線平行。 （3）溫度的干擾及抑制 溫度升高造成的干擾在印制電路板設(shè)計中也應(yīng)引起注意。對于發(fā)熱元器件，應(yīng)優(yōu)先安排在有利于散熱的位置，盡量不要把幾個發(fā)熱元器件放在一起，對于溫度敏感的元器件，不宜放在熱源附近或設(shè)備的上部。 （4）地線的公共阻抗干擾及抑制 由于地線具有一定的電阻和電感，在電路工作時，地線具有一定的阻抗，當?shù)鼐€中有電流流過時，因阻抗的存在，必然在地線上產(chǎn)生壓降，這個壓降使地線上各點電位都不相等，這就對各級電路帶來影響。為克服地線公共阻抗的干擾，在地線布設(shè)時應(yīng)遵循以下幾個原則： amp。61548。 地線一般布設(shè)在印制電路板最邊緣，以便于印制電路板安裝在機殼底座或機架上。 amp。61548。 對低頻信號地線，采用一點接地的原則： a. 串聯(lián)式一點接地 如圖33所示，各單元電路一點接地線于公共地線，但各電路離電源遠近不同，離電源較遠的C回路因地線阻抗大所受的干擾大，而離電源最近的A回路因地線阻抗小所受的干擾最小。由于各電路抗干擾的能力不同，所以在這種地線系統(tǒng)中，除了要設(shè)計低阻抗地線外，還應(yīng)將易受干擾的敏感電路單元盡可能靠近電源。串聯(lián)式一點接地能有效地避免公共阻抗和接地閉合回路造成的干擾，而且簡單經(jīng)濟，在電路中被廣泛采用。 b. 并聯(lián)式一點接地 如圖34所示。以面積足夠大的銅箔作為接地母線，并直接接到電位基準點，需要接地的各部分就近接到該母線上。由于接地母線阻抗很小，故能夠把公共阻抗干擾減弱到允許程度。 圖33 串聯(lián)式一點接地 圖34 并聯(lián)式一點接地 amp。61548。 高頻電路宜采用多點接地，在高頻電路中應(yīng)盡量擴大印制電路板上地線的面積，這樣可以有效減小地線的阻抗；在一塊印制電路板上，如果同時布設(shè)模擬電路和數(shù)字電路，兩種電路的地線要完全分開，供電也要完全分開，以抑制它們相互干擾。 3.